桑樹(shù)青枯病與根際土壤肥力及微生物群落結(jié)構(gòu)特征的研究

覃仁柳，林剛云，吳銀秀，黃小丹，楊尚東，屈達(dá)才

（廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530004）

桑樹(shù)Morus albaL.在種植過(guò)程中，易受氣候、土壤和桑園周邊生態(tài)環(huán)境影響，常導(dǎo)致多種病蟲(chóng)害發(fā)生。由青枯勞爾氏菌Ralstonia solanacearum引起的青枯病是桑樹(shù)最主要的細(xì)菌病害之一，具有爆發(fā)快、損失重、防治難的特點(diǎn)[1]。青枯病原菌在土壤中定殖，主要通過(guò)植株根部或莖部的傷口或次生根冠侵入，病菌首先在皮層的細(xì)胞間隙中生長(zhǎng)繁殖，隨后入侵到木質(zhì)部維管束中，大量繁殖并迅速蔓延至整個(gè)植株，阻斷水分運(yùn)輸，導(dǎo)致葉片凋零，最終造成桑樹(shù)的死亡。近年來(lái)，青枯病在我國(guó)重點(diǎn)蠶區(qū)——廣西危害愈發(fā)嚴(yán)重，造成桑葉產(chǎn)量大幅下降，桑園面積驟減，對(duì)蠶桑產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展造成威脅[2]。

研究表明，青枯病的發(fā)生、加劇均與土壤微生態(tài)失衡有密切的關(guān)系。土壤微生物具有維持植物健康、促進(jìn)植物生長(zhǎng)和降解毒害物質(zhì)等重要功能[3]。根際土壤細(xì)菌在保護(hù)植物免受病原微生物的侵染過(guò)程中扮演著重要角色。例如，番茄抗青枯病植株根際土壤中高豐度的黃桿菌科Flavobacteriaceae 微生物可以幫助易感病番茄抵御青枯菌的侵害[4]。根際土壤真菌在生物防治、有害物質(zhì)吸附和降解等方面同樣發(fā)揮著重要作用。例如，木霉屬真菌在黃瓜枯萎病菌、香蕉枯萎病菌、大豆根腐病菌、立枯絲核菌和終極腐霉菌都有拮抗作用[5]。

為此，本文基于高通量測(cè)序技術(shù)，比較分析桑樹(shù)青枯病發(fā)病與健康植株根際土壤細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)的變化，評(píng)價(jià)與解析桑樹(shù)青枯病發(fā)病與健康植株根際土壤肥力狀況及微生物群落結(jié)構(gòu)特征的差異，為構(gòu)建桑樹(shù)青枯病生物防治技術(shù)體系提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與樣品采集

試驗(yàn)地位于廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院蠶桑教學(xué)實(shí)習(xí)基地桑園（東經(jīng) 108°17′14″，北緯22°51′17″）。試驗(yàn)地氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，陽(yáng)光充足，雨量充沛，年平均氣溫 21.7 ℃，年均降雨量達(dá)1600 mm。桑園土壤類型為赤紅壤，土壤pH 5.79，有機(jī)質(zhì)含量6.75 g/kg，全氮0.84 g/kg，全磷0.53 g/kg，全鉀14.54 g/kg，堿解氮57.45 mg/kg，速效磷3.39 mg/kg，速效鉀81.77 mg/kg。常規(guī)田間管理。

2020年6月18日于廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)實(shí)習(xí)基地桑園進(jìn)行，隨機(jī)采集青枯病發(fā)病和健康桑樹(shù)（桑樹(shù)品種名：臺(tái)灣長(zhǎng)果桑，6年樹(shù)齡）植株根際土壤樣品。土壤樣品采集前，首先使用75%乙醇消毒液對(duì)鐵鏟進(jìn)行消毒，然后分別隨機(jī)采集桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株和健康植株根際土壤。具體采樣操作：以桑樹(shù)為中心挖取青枯病發(fā)病和健康植株根系，采用抖根法[6]收集植株根際土壤樣品，并裝入無(wú)菌密封袋，放入預(yù)先放置冰袋的冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室。每份土壤樣品分為2部分，一部分在室內(nèi)自然風(fēng)干后過(guò)40目篩，用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定；另一部分過(guò)10目篩，置于-80 ℃冰箱，用于土壤生物學(xué)性狀與微生物群落結(jié)構(gòu)分析。

1.2 土壤生物學(xué)性狀分析

土壤中 C、N、P 循環(huán)相關(guān)酶β-葡糖苷酶（β-glucosidase）活性測(cè)定采用 Hayano[7]的方法，氨肽酶（Aminopeptidases）活性測(cè)定采用Ladd[8]的方法，磷酸酶（Phosphatase）活性測(cè)定采用Tabataba[9]的方法。土壤微生物生物量碳、氮、磷測(cè)定均采用氯仿熏蒸浸提法。其中微生物生物量碳測(cè)定采用容量分析法[10]、微生物生物量氮測(cè)定采用茚三酮比色法[11]、微生物生物量磷測(cè)定采用磷鉬藍(lán)比色法[12]測(cè)定。

1.3 土壤微生物群落分析

總DNA的提取根據(jù)E. Z. N. A. Soil DNA 試劑盒（美國(guó)Omega公司）說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，DNA濃度和純度利用NanoDrop2000分光光度計(jì)（美國(guó)Thermo公司）進(jìn)行檢測(cè)，利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)抽提的基因組DNA。以提取的土壤微生物DNA為模板，選用引物338F（5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3'）和806R（5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'）對(duì)細(xì)菌16S rRNA V3-V4區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，選用引物ITS1F（5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3'）和 ITS2F（5'-GCTGCGTTCTTCATCATCGATFC-3'）對(duì)真菌18S rRNA ITS區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，PCR儀采用ABI GeneAmp? 9700型。用2%瓊脂糖凝膠電泳回收PCR產(chǎn)物，使用 Axy PrepDNA凝膠回收試劑盒（AXYGEN公司）純化，Tris_HCl洗脫，將 PCR產(chǎn)物用QuantiFluor?-ST藍(lán)色熒光定量系統(tǒng)（Promega公司）進(jìn)行檢測(cè)定量。根據(jù)Illumina MiSeq平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，將純化后的擴(kuò)增片段構(gòu)建文庫(kù)。利用Illumina公司的MiSeq PE300和MiSeq PE250平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序（上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用 Excel 2010軟件和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）”表示，高通量檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)Usearch（vsesion 7.0）軟件以及I-sanger平臺(tái)進(jìn)行分析處理。本研究數(shù)據(jù)中，Simpson和Shannon指數(shù)用于估算樣本中微生物多樣性；Ace和Chao1指數(shù)用于表示物種豐富度；Heip指數(shù)用于表示土壤微生物群落均勻度；Coverage用來(lái)表示樣本覆蓋度。Chao1、Shannon、Heip 指數(shù)越大，Simpson 指數(shù)越小，說(shuō)明樣品的物種豐富度、多樣性和均勻度越高[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤肥力

由表1可知，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，β-葡糖苷酶和磷酸酶活性均顯著低于健康植株，而氨肽酶活性顯著高于健康植株。另一方面，發(fā)病植株根際土壤中微生物生物量碳和磷均顯著低于健康植株，微生物生物量氮在兩種處理間無(wú)顯著差異。

表1 發(fā)病和健康植株根際土壤酶活性及微生物生物量Table 1 Soil enzyme activities and microbial biomass in rhizosphere soil between infected and non-infected plants

2.2 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)

2.2.1 根際土壤細(xì)菌多樣性 由表2可知，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤細(xì)菌的Coverage指數(shù)均在97%以上，表明測(cè)序結(jié)果可代表樣本中細(xì)菌的真實(shí)情況。桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤細(xì)菌的Shannon指數(shù)和Heip指數(shù)均顯著高于健康植株，Simpson指數(shù)顯著低于健康植株；Ace指數(shù)和Chao1指數(shù)在兩種處理間無(wú)明顯差異。

表2 發(fā)病和健康植株根際土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)Table 2 Diversity index of bacteria in rhizosphere soil between between infected and non-infected plants

2.2.2 根際土壤細(xì)菌門(mén)分類水平 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤中，占比大于1%的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(mén)分別為14個(gè)和13個(gè)（表3）。其中，發(fā)病植株根際土壤中優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類群為變形菌門(mén)Proteobacteria、放線菌門(mén) Actinobacteriota、酸桿菌門(mén) Acidobacteriota和綠彎菌門(mén) Chloroflexi，它們的相對(duì)豐度分別為22.96%、16.74%、15.96%和14.20%，健康植株根際土壤中它們的相對(duì)豐度分別為20.53%、20.45%、21.88%和 13.27%。其次為厚壁菌門(mén) Firmicutes、粘球菌門(mén) Myxococcota、擬桿菌門(mén) Bacteroidota、芽單胞菌門(mén)Gemmatimonadota、脫硫酸桿菌門(mén)Desulfobacterota、Methylomirabilota、浮霉菌門(mén)Planctomycetota、硝化螺旋菌門(mén)Nitrospirota、匿桿菌門(mén)Latescibacterota、疣微菌門(mén)Verrucomicrobiota，發(fā)病植株根際土壤中它們的相對(duì)豐度分別為4.47%、4.42%、3.65%、2.55%、2.17%、2.08%、1.75%、1.53%、1.35%和1.02%，健康植株根際土壤中它們的相對(duì)豐度分別為3.17%、3.49%、2.19、2.38%、1.25%、1.86%、2.34%、0.90%、1.45%和1.79%。

表3 根際土壤細(xì)菌門(mén)分類水平的組成與相對(duì)豐度Table 3 Relative abundance of bacteria phylum in rhizosphere soil

與健康植株相比，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(mén)分類水平組成發(fā)生變化。其中，硝化螺旋菌門(mén)Nitrospirot細(xì)菌富集，變形菌門(mén)Proteobacteria、綠彎菌門(mén)Chloroflexi、粘球菌門(mén)Myxococcota、厚壁菌門(mén)Firmicutes、擬桿菌門(mén)Bacteroidota、芽單胞菌門(mén)Gemmatimonadota、脫硫酸桿菌門(mén)Desulfobacterota、Methylomirabilota的相對(duì)豐度分別增加了2.43%、0.93%、0.93%、1.30%、1.46%、0.17%、0.92%、0.22%，酸桿菌門(mén)Acidobacteriota、放線菌門(mén)Actinobacteriota、浮霉菌門(mén)Planctomycetota、匿桿菌門(mén)Latescibacterota1和疣微菌門(mén)Verrucomicrobiota的相對(duì)豐度分別降低了5.92%、3.71%、0.59%、0.10%和0.77%。

2.2.3 根際土壤細(xì)菌屬分類水平 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤中，相對(duì)豐度大于 1%的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬分別為11個(gè)和10個(gè)（表4），相對(duì)豐度前4位的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬及其占比分別為Vicinamibacterales（5.33%和 8.58%）、Vicinamibacteraceae（4.79%和 7.50%）、Gaiella（2.18%和 2.72%）和芽單胞菌科屬Gemmatimonadaceae（2.17%和1.99%）。與健康植株相比，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，芽單胞菌科屬Gemmatimonadaceae、Methyloligellaceae和Rokubacteriales優(yōu)勢(shì)菌屬相對(duì)豐度分別增加了0.18%、0.42%和0.13%；Vicinamibacterales、Vicinamibacteraceae、Gaiella、黃色桿菌屬Xanthobacteraceae、蓋勒氏菌屬Gaiellales和Latescibacterota優(yōu)勢(shì)菌屬相對(duì)豐度分別下降了3.25%、2.71%、0.54%、0.47%、0.46%和0.22%。此外，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中富集了硝化螺菌屬Nitrospira和放線菌屬Actinomarinales特有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬；健康植株根際土壤中富集了鏈霉菌屬Streptomyces特有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬。

表4 根際土壤細(xì)菌屬分類水平的組成與相對(duì)豐度Table 4 Relative abundance of bacteria genus in rhizosphere soil

2.3 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

2.3.1 根際土壤真菌多樣性 由表5可知，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株與健康植株根際土壤真菌的Coverage均在99%以上，表明測(cè)序結(jié)果可代表樣本中真菌的真實(shí)情況。桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中的Ace和Chao1指數(shù)顯著低于健康植株，發(fā)病植株根際土壤的Shannon指數(shù)和Heip指數(shù)也低于健康植株，但兩種處理間的Shannon指數(shù)和Heip指數(shù)無(wú)顯著差異。結(jié)果表明，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤真菌豐富度低于健康植株，真菌的多樣性和均勻度在發(fā)病和健康植株間無(wú)明顯差異。

表5 發(fā)病與健康植株根際土壤真菌多樣性指數(shù)Table 5 Diversity index of fungi in rhizosphere soil between infected and non-infected plants

2.3.2 根際土壤真菌門(mén)分類水平 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株和健康植株根際土壤中相對(duì)豐度大于 1%的優(yōu)勢(shì)真菌門(mén)有4個(gè)（表6），分別為子囊菌門(mén)Ascomycota、unclassified_k__Fungi、擔(dān)子菌門(mén)Basidiomycota和霉菌門(mén)Mortierellomycota。其中，發(fā)病植株根際土壤中它們的相對(duì)豐度分別為89.43%、2.62%、6.45%和0.86%，健康植株根際土壤中它們的相對(duì)豐度分別為80.81%、10.02%、5.29%和2.18%。由此可知，桑樹(shù)植株出現(xiàn)青枯病危害癥狀時(shí)，根際土壤真菌優(yōu)勢(shì)菌門(mén)組成占比發(fā)生變化，子囊菌門(mén)Ascomycota和擔(dān)子菌門(mén)Basidiomycota占比增加，unclassified_k__Fungi和霉菌門(mén)Mortierellomycota占比減少。

表6 根際土壤真菌門(mén)分類水平的組成與相對(duì)豐度Table 6 Relative abundance of fungi phylum in rhizosphere soil

2.3.3 根際土壤真菌屬分類水平 桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株和健康植株根際土壤中，相對(duì)豐度大于 1%的優(yōu)勢(shì)真菌屬分別為10個(gè)和15個(gè)（表7），共有的優(yōu)勢(shì)真菌屬及其占比分別為杯盤(pán)菌屬Ciboria（47.12%和27.55%）、微囊菌屬M(fèi)icroascaceae（3.08%和14.08%）、叢赤殼屬Nectriaceae（11.93%和2.63%）、unclassified_k__Fungi（2.62%和 10.02%）、新赤殼屬Neocosmospora（3.43%和7.75%）、Apiotrichum（5.48%和 2.92%）、糞殼菌Sordariomycetes（4.93%和2.16%）。與健康植株相比，發(fā)病植株根際土壤中，杯盤(pán)菌屬Ciboria、叢赤殼屬Nectriaceae、Apiotrichum和糞殼菌Sordariomycetes的相對(duì)豐度分別增加了19.66%、9.30%、2.56%和2.23%，微囊菌屬M(fèi)icroascaceae、unclassified_k__Fungi和新赤殼屬Neocosmospora的相對(duì)豐度分別降低了11.00%、7.40%和4.32%。此外，發(fā)病植株根際土壤中富集了地霉菌屬Geotrichum、腐質(zhì)霉屬Humicola和絲孢菌屬Scedosporium特有優(yōu)勢(shì)真菌屬；健康植株根際土壤中富集了被孢霉屬M(fèi)ortierella、鐮刀菌屬Fusarium、枝頂孢屬Acremonium、子囊菌屬Ascomycota、曲霉屬Aspergillus、羅索菌屬Roussoella、毛殼菌屬Chaetomium和微囊菌屬M(fèi)icroascus特有優(yōu)勢(shì)真菌屬。

表7 根際土壤真菌屬分類水平的組成與相對(duì)豐度Table 7 Relative abundance of fungi genus in rhizosphere soil

3 討論

青枯病是一種土傳性的細(xì)菌病害，土壤狀態(tài)與發(fā)病的關(guān)系密切，發(fā)病程度受土壤質(zhì)地、肥力[14]、溫度[15]和濕度[16]等諸多因素的影響。由于青枯菌致病機(jī)制復(fù)雜、致病因子多樣，需多種手段并用來(lái)防治。微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分，利用微生物及其代謝產(chǎn)物抵御作物病害是一種安全、可持續(xù)的防治方法[17]。至今的研究表明，土壤微生物可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)作用[18]、拮抗作用[19]、誘導(dǎo)抗性[20]和促進(jìn)植物生長(zhǎng)[21]等方面防治青枯病。因此，保持微生態(tài)平衡是控制青枯病的重要基礎(chǔ)，采取農(nóng)業(yè)措施與生物防治相結(jié)合的措施，改善土壤環(huán)境，構(gòu)建土壤生物學(xué)狀態(tài)、根際微生物與桑樹(shù)生長(zhǎng)的平衡體系，將有益于在桑樹(shù)青枯病的防治中實(shí)現(xiàn)新的突破。

土壤酶是土壤生物化學(xué)的一個(gè)重要部分，土壤酶參與土壤中有機(jī)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)，其活性大小不僅能指示土壤生態(tài)系統(tǒng)功能變化的多樣性和穩(wěn)定性，亦是評(píng)價(jià)土壤健康和肥力水平的重要指標(biāo)[22-24]。本研究發(fā)現(xiàn)，與健康植株相比，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，β-葡糖苷酶和磷酸二脂酶的活性顯著降低，表明發(fā)病植株根際土壤養(yǎng)分循環(huán)效率降低，肥力下降；另一方面，土壤微生物生物量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)，是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[25]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，微生物生物量碳、磷均顯著低于健康植株，表明發(fā)病植株根際土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，供給植物可吸收利用的微生物生物量減少。綜上所述，桑樹(shù)根際土壤微環(huán)境土壤肥力下降、有機(jī)質(zhì)含量降低和養(yǎng)分供給不足可能是桑樹(shù)植株出現(xiàn)青枯病病害癥狀的原因之一。

青枯菌作為一種細(xì)菌性病原菌，在侵染植株的過(guò)程中，會(huì)使植株根際的主要微生物豐度發(fā)生變化[26]。本研究中，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤細(xì)菌多樣性Shannon指數(shù)和均勻度Heip指數(shù)高于健康植株，與根際土壤細(xì)菌多樣性變化不同，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中指示真菌豐富度的Ace指數(shù)和Chao1指數(shù)顯著低于健康植株；盡管桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤的多樣性Shannon指數(shù)和均勻度Heip指數(shù)低于健康植株，但兩種處理間沒(méi)有顯著差異。這一結(jié)果表明青枯病沒(méi)有顯著影響桑樹(shù)根際土壤真菌的多樣性和均勻度，但顯著降低了發(fā)病植株根際土壤真菌的豐富度。造成這種結(jié)果的原因可能是青枯菌的侵染導(dǎo)致植株各部位的正常組織受到破壞，一些有益微生物流失，而真菌的定殖比細(xì)菌定殖更難，使得發(fā)病植株根際土壤真菌的豐富度降低。

細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在發(fā)病與健康土壤間的差異可能是影響青枯病發(fā)生的關(guān)鍵因素[27]。本研究中，細(xì)菌門(mén)分類水平上，變形菌門(mén)、酸桿菌門(mén)和放線菌門(mén)是桑樹(shù)發(fā)病和健康植株根際土壤細(xì)菌相對(duì)豐度前三位的的共有優(yōu)勢(shì)菌門(mén)，發(fā)病植株的變形菌門(mén)相對(duì)豐度高于健康植株，而酸桿菌門(mén)和放線菌門(mén)相對(duì)豐度低于健康植株。研究表明，變形菌門(mén)是細(xì)菌中最大的一門(mén)，包括很多的病原菌[28]；Mendes等[29]的研究認(rèn)為放線菌門(mén)的相對(duì)豐度與抗病能力呈正相關(guān)，對(duì)植物病害具有防御作用；酸桿菌門(mén)可降解植物病殘?bào)w多聚物，參與鐵循環(huán)，進(jìn)行光合作用，在土壤物質(zhì)循環(huán)中具有重要的作用[30]。因此，桑樹(shù)根際土壤中致病細(xì)菌的增加以及功能細(xì)菌的減少都與青枯病的發(fā)生密切相關(guān)。植物健康不僅由共有優(yōu)勢(shì)菌屬數(shù)量和有益微生物數(shù)量決定，一些特異優(yōu)勢(shì)菌屬也參與作用[31]。本研究中，細(xì)菌屬分類水平上，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，富集了硝化螺菌屬和放線菌屬特有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬，但缺失了鏈霉菌屬等特有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬。其中，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中，缺失的鏈霉菌屬具有產(chǎn)生抗生素的作用?？股刂饕獊?lái)源于微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物，而60%的抗生素由鏈霉菌產(chǎn)生[32,33]。如：鏈脲曲霉素[34]、沙霉素[35]、慶大霉素[36]、四環(huán)素類抗生素等均由鏈霉菌屬的次級(jí)代謝產(chǎn)物分離而來(lái)，具有廣譜的抗菌活性。由此推測(cè)，產(chǎn)抗生素的優(yōu)勢(shì)菌屬鏈霉菌屬的缺失和桑樹(shù)抗性降低及感病有一定關(guān)聯(lián)。

真菌作為生態(tài)系統(tǒng)中的主要分解者，在促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)等方面具有重要作用，與細(xì)菌相比，真菌對(duì)于土壤環(huán)境的變化更為敏感[37]。本研究中，真菌門(mén)分類水平上，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中的子囊菌門(mén)和擔(dān)子菌門(mén)相對(duì)豐度明顯高于健康植株。至今的研究表明，子囊菌門(mén)含有大量病原菌并聚集于植物根部，破壞作物根系表層，為其他致病菌的侵染創(chuàng)造條件[38]。擔(dān)子菌門(mén)相對(duì)豐度高的土壤會(huì)誘導(dǎo)植株發(fā)生根腐病[39]。本研究中，真菌屬分類水平上，發(fā)病植株根際土壤中，富集了地霉菌屬、腐質(zhì)霉屬和絲孢菌屬，而這些真菌屬在健康植株根際土壤中的相對(duì)豐度小于1%。已有研究表明，地霉菌屬真菌含有典型致病菌，廣泛分布在爛菜、動(dòng)物糞便和土壤等處；腐質(zhì)霉屬真菌是一種常見(jiàn)的土壤習(xí)居菌，腐生性較強(qiáng)，在土壤內(nèi)或病株殘?bào)w上長(zhǎng)期存活[40]。同時(shí)，本研究中，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤缺失了被孢霉屬、枝頂孢屬、曲霉屬和微囊菌屬等優(yōu)勢(shì)真菌。已有研究發(fā)現(xiàn)，被孢霉屬真菌體內(nèi)含有大量多糖物質(zhì)和蛋白，主導(dǎo)著纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)的分解，影響植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)[40]；枝頂孢屬真菌的次生代謝產(chǎn)物中，富含酚類、萜類、環(huán)肽、蒽醌類等化合物，具有抑菌、抗瘧等作用[41]；曲霉屬真菌的次生代謝物同樣具有抗菌、抗病毒的作用[42]；微囊菌屬侵入植株根系后，與植株形成一個(gè)共生系統(tǒng)，起到傳遞營(yíng)養(yǎng)的作用[43]。由此推測(cè)，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤中含有多種致病真菌，導(dǎo)致桑樹(shù)的抵御能力降低，吸引更多腐生、病原真菌侵入植株。同時(shí)，多種具有產(chǎn)抑菌化合物真菌的豐度占比減少，根際微環(huán)境抑菌效果減弱，導(dǎo)致桑樹(shù)植株更容易產(chǎn)生病害。

本研究揭示了桑樹(shù)青枯病發(fā)病和健康植株根際土壤肥力以及細(xì)菌和真菌的群落結(jié)構(gòu)特征。研究發(fā)現(xiàn)，桑樹(shù)青枯病發(fā)病植株根際土壤肥力下降，發(fā)病植株根際土壤中潛在致病微生物（細(xì)菌和真菌）占比增加，而潛在抑病微生物占比下降，這可能是桑樹(shù)發(fā)病植株呈現(xiàn)青枯病病害癥狀的重要原因。此外，從桑樹(shù)健康植株根際土壤中，分離和篩選特異功能性微生物，為桑樹(shù)青枯病生物防治提供支持。